陳龍，楊娟

(南寧市勘察測(cè)繪地理信息院，廣西南寧 530022)

1 引言

手繪地圖與手繪建筑寫生、風(fēng)景寫生一直以來是人們過去對(duì)于記錄不同時(shí)代城市的布局及記錄城市變遷的主要方式。20世紀(jì)下半葉，隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展出以數(shù)字化建模為基礎(chǔ)的數(shù)字化城市，由此誕生了數(shù)字城市開始取代手繪圖像在城市規(guī)劃中的傳統(tǒng)地位。

數(shù)字城市是信息技術(shù)發(fā)展與人類進(jìn)步的必然產(chǎn)物，是城市信息化、管理科學(xué)化、生活現(xiàn)代化的高科技技術(shù)手段。數(shù)字城市能讓人們清晰地了解一個(gè)城市的整體面貌。數(shù)字城市是運(yùn)用3ds Max軟件制作出的三維場(chǎng)景，并通過“以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運(yùn)用遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、航測(cè)、仿真－虛擬等技術(shù)，對(duì)城市進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空和多種類的三維描述，即利用信息技術(shù)手段把城市的過去、現(xiàn)狀和未來的全部?jī)?nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)字化虛擬實(shí)現(xiàn)。”現(xiàn)實(shí)生活中接觸到的如好萊塢大片創(chuàng)造的幻想世界、房地產(chǎn)三維樓盤動(dòng)畫廣告等等就是在這種技術(shù)的支持下創(chuàng)造出來的?？梢哉f，數(shù)字城市動(dòng)畫已成為大眾化、具影響力的媒體形式之一，無時(shí)無刻不在深刻地影響著人們的生活。

2 南寧市數(shù)字城市建設(shè)“水城”項(xiàng)目情況綜述

南寧別稱邕州，“邕”字從字面上的解釋是四方被水環(huán)繞的都邑，據(jù)史料記載，古時(shí)邕州很多水域，有百湖城之稱。后因城市道路交通變遷、人為的原因，原先的河、湖、塘、池都被填平。近年，為打造樹綠水美的城市形象，南寧市政府啟動(dòng)了南國(guó)水城工程，引水源，開運(yùn)河，拓水面，疏航道，治臭溝，旨在還水于民、還綠于民，并于2009年正式提出了將南寧市打造成“中國(guó)水城”的戰(zhàn)略舉措。

正是基于南寧市城市發(fā)展的這樣一個(gè)方向，本單位利用自身的數(shù)據(jù)資源、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出了數(shù)字水城的建設(shè)思路:以南寧從古至今水系的變遷為脈絡(luò)，全方位表現(xiàn)其古今的空間與風(fēng)貌，綜合展現(xiàn)城市在建筑形態(tài)、社會(huì)習(xí)俗、人文歷史、生活情趣、城市拓展等方面的特色。這是對(duì)自2002年南寧市提出發(fā)展“數(shù)字南寧”的建設(shè)目標(biāo)，“以地理空間框架為定位基準(zhǔn)，集城市自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人文、環(huán)境等綜合信息于一體”的建設(shè)思路很好的一次詮釋。它將進(jìn)一步改變我們的傳統(tǒng)思維模式和管理模式，使得城市讓生活更美好的愿望成為現(xiàn)實(shí)?？梢哉f，“水城”在南寧數(shù)字城市建設(shè)的大環(huán)境里是具有代表性的，在數(shù)字城市的打造過程中也具有重要意義。

3 “水城”項(xiàng)目動(dòng)畫制作流程

水城動(dòng)畫不僅是三維場(chǎng)景的展示制作，也包含了大量的圖片、影片、文字信息?？紤]到水的歷史發(fā)展演變，在動(dòng)畫的制作處理方面有別于一般的傳統(tǒng)數(shù)字城市動(dòng)畫制作，如圖1所示。

圖1 水城動(dòng)畫片頭

水城的總體結(jié)構(gòu)分為:“一江(邕江)、兩庫(kù)(老口梯級(jí)水庫(kù)和邕寧梯級(jí)水庫(kù))、兩渠(江北、江南連通渠);六環(huán)(石靈湖環(huán)、大相思湖環(huán)、南湖環(huán)、鳳凰湖環(huán)、亭子沖環(huán)、五象湖環(huán))、十八河(大岸沖、馬巢河、鳳凰江、亭子沖、良鳳江、良慶河、楞塘沖、八尺江、石靈河、石埠河、西明江、可利江、心圩江、二坑溪、朝陽(yáng)溪、竹排沖、那平江、四塘江)、八十湖”。在制作的過程中考慮了整個(gè)城市水系河湖相通、水水相連的貫穿性，故通過鏡頭語言進(jìn)行了城市平面布局分析、區(qū)位分析、景觀節(jié)點(diǎn)分析、道路分析、水體年代對(duì)比分析，選取相思湖、可利江、南湖—竹排沖、民歌湖四個(gè)重要節(jié)點(diǎn)運(yùn)用二維平面和三維場(chǎng)景相互交織的展影方式說明水與城、水與人、水與自然和諧共處的美好環(huán)境。

3.1 前期制作

市場(chǎng)人員溝通了解水城的規(guī)劃情況以及局部實(shí)施過程，制作詳細(xì)的水城動(dòng)畫策劃大綱。編導(dǎo)進(jìn)行水城動(dòng)畫分鏡頭腳本的溝通制作，提前預(yù)知?jiǎng)赢嬛谱鬟^程中遇到的難題，制定合理的解決方案。動(dòng)畫的制作思路是以展現(xiàn)南寧水城優(yōu)美風(fēng)光以及水城建成后人們安居樂業(yè)的生活景象為主。以水城的歷史發(fā)展演變?yōu)檩S心，將拍攝影像、歷史照片、圖片、地圖、三維場(chǎng)景、背景音樂多種表現(xiàn)方式糅合，使整體畫面唯美，意境悠遠(yuǎn)，突出水城韻味和人們安居的生活。實(shí)地拍攝了許多與水城有關(guān)的錄像、照片，并對(duì)這些照片和收集來的資料進(jìn)行整理、編排。

3.2 中期制作

(1)收集資料、建模

首先，收集從清代至今的南寧地圖，以整個(gè)南寧的城市水體發(fā)展變化作為動(dòng)畫發(fā)展的脈絡(luò)。地圖資料整理完后，開始查找南寧自清代以來城市發(fā)展的書籍和照片，根據(jù)《雍正·廣西通志》的手繪圖文進(jìn)行了清代古城池的三維虛擬還原，采用3ds Max軟件制作出模型(圖2)。接下來，把鏡頭推向20世紀(jì)40年代～50年代的南寧，根據(jù)地圖和收集來的老照片，還原了當(dāng)時(shí)南寧百貨大樓一帶的建筑，制作三維場(chǎng)景(圖3)。然后，根據(jù)水城動(dòng)畫策劃大綱所需要展現(xiàn)的鏡頭，制作了現(xiàn)今南寧水城建設(shè)項(xiàng)目的相思湖、可利江、南湖—竹排沖、民歌湖四個(gè)重要節(jié)點(diǎn)的三維場(chǎng)景模型(圖4)。由于這些三維場(chǎng)景非常大，3ds Max軟件無法渲染那么大的模型場(chǎng)景，故分區(qū)域把模型在3ds Max軟件里制作好再導(dǎo)入偉景行軟件生成數(shù)字城市。生成數(shù)字城市必須具備以下數(shù)據(jù):DEM(衛(wèi)星影像)、DLG(1∶500地形圖)、激光測(cè)量與掃描數(shù)據(jù)、規(guī)劃圖紙、實(shí)地采集的照片、錄像。將這些數(shù)據(jù)組合而成一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程。不需要導(dǎo)入偉景行數(shù)字平臺(tái)的3D模型，鏡頭制作完畢后，進(jìn)行模型線框的預(yù)演。將鏡頭和背景音樂進(jìn)行融合渲染出最初的線框模型動(dòng)畫。建模這個(gè)階段起著至關(guān)重要的作用，也是耗時(shí)最久的階段，制作完成后能讓制作人員把握整個(gè)場(chǎng)景的大體感覺從意象變?yōu)榫呦蟆?/p>

圖2 三維虛擬還原清代南寧古城池

圖3 三維虛擬還原20世紀(jì)40年代～50年代南寧

圖4 三維展現(xiàn)現(xiàn)今南寧水城建設(shè)項(xiàng)目

(2)分鏡頭場(chǎng)景布置

這個(gè)階段是整個(gè)動(dòng)畫制作的核心階段。在每個(gè)不同的年代的場(chǎng)景布置上，需要根據(jù)不同的建筑風(fēng)格、景觀環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的場(chǎng)景布置，貼材質(zhì)，布置燈光。渲染烘托那個(gè)年代的氣氛與特點(diǎn)。

分鏡頭場(chǎng)景布置完后根據(jù)之前找好的背景音樂控制鏡頭的節(jié)奏。鏡頭調(diào)節(jié)好后用3D渲染插件Vray渲染分鏡頭場(chǎng)景序列幀，而用偉景行軟件生成的大型場(chǎng)景部分則在該軟件里直接渲染場(chǎng)景序列幀。

3.3 后期制作

一部完整的動(dòng)畫是前期制作和后期特效的完美結(jié)合。前期所想象和制作的畫面，只有到了后期合成以后，才能看到動(dòng)態(tài)的畫面，所以在模型制作過程中，團(tuán)隊(duì)里的每個(gè)制作成員都據(jù)每個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行了許多的溝通和交流。后期合成師從剛開始拿到的水城動(dòng)畫的策劃大綱后，開始收集素材資料、背景音樂并制作片頭片尾特效。

圖6 時(shí)代變遷下不斷發(fā)展的南寧水域

(1)后期合成

根據(jù)模型師渲染出的高清帶通道靜幀序列圖片(TGA格式的圖片)進(jìn)行剪輯合成。為了突出“水”，我們把地圖中的江、河、湖、池都在Adobe Photoshop繪圖軟件里做了分層(圖5)，然后導(dǎo)入Adobe AfterEffects專業(yè)影視特效軟件做成流動(dòng)的動(dòng)態(tài)水，然后再把每個(gè)年代的地圖按從古到今的順序與動(dòng)態(tài)水一起做成演化與更替的效果，讓大家看到一個(gè)個(gè)時(shí)代變遷下不斷發(fā)展的南寧水域(圖6)。

分別把拍攝和采集的影視素材、制作素材、渲染的靜幀序列圖片導(dǎo)入Adobe AfterEffects合成軟件，根據(jù)策劃大綱(腳本)按分鏡頭的形式進(jìn)行整理、剪輯、調(diào)色、加字幕、特效的處理。如加入光暈、水波、變形、字體特效、背景摳像等特殊效果。在合成過程中注意整個(gè)視屏的整體色調(diào)及風(fēng)格，加強(qiáng)鏡頭表現(xiàn)力。

整個(gè)動(dòng)畫的合成剪輯處理完成后，依次按腳本的先后循序，渲染分鏡頭，保存為視頻文件(為了保證最后面的視頻輸出的清晰度，一般保存為AVI或MOV無損壓縮模式)。

(2)聲音錄制

一部動(dòng)畫，背景音樂起著烘托情感的作用，具有非常強(qiáng)烈的情感感染力。人聲解說不僅起到聲音與畫面相互印證、增強(qiáng)空間節(jié)奏感和真實(shí)性的作用，同時(shí)向受眾解說水城的過去、現(xiàn)在和未來。我們運(yùn)用Adobe Audition錄音軟件進(jìn)行了人聲解說的錄制。

(3)后期非線性編輯

采用Vegas非線性編輯軟件對(duì)Adobe AfterEffects渲染出來的分鏡頭視頻進(jìn)行組接、轉(zhuǎn)場(chǎng)，合成背景音樂和人聲解說。在合成音效時(shí)應(yīng)注意把握整個(gè)音樂節(jié)奏和視屏的轉(zhuǎn)場(chǎng)過度，以免導(dǎo)致音樂和畫面的脫節(jié)和不和諧。

(4)視屏合成輸出

整個(gè)水城動(dòng)畫制作完畢，合成輸出成片。輸出類型為WMV格式，畫面尺寸為1280×720的高清晰度。

4 結(jié)語

數(shù)字城市是構(gòu)成虛擬城市面貌的細(xì)胞，是儲(chǔ)存城市文化的主要載體。通過高科技的現(xiàn)代電腦硬件軟件不僅可以復(fù)原不同時(shí)期的建筑及環(huán)境樣貌，而且可以表達(dá)出與實(shí)際拍攝不同的意境與風(fēng)格。水城動(dòng)畫項(xiàng)目作為南寧市數(shù)字城市建設(shè)的代表成果之一，它的成功，定會(huì)在今后南寧市數(shù)字城市的建設(shè)上積累更多更豐富的經(jīng)驗(yàn)，促使我們更快更直觀地做好信息化產(chǎn)業(yè)，服務(wù)于政府、企業(yè)和廣大人民大群。

參考資料

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